单片机的电子打铃系统(附件)
摘 要以 8位单片机为核心的实时时钟及控制系统为基础，设计了一个遥控自动打铃系统。石英晶体振荡器是主控器的重要组成部分，它可以产生稳定和精确的参考频率，在12分率后，由内部定时器提供实时参考频率信号。频率计数信号在定时器中断方式下产生，它能够产生秒信号，秒信号往上就是分信号，分信号往上就是时信号，产生的时、分、秒就是实时时钟信息。定时器工作在方式1下，定时器每产生一次中断需要零点一秒，在定时器中断处理程序中，采用六十进制，即一秒秒计数器加一，每当秒计数器计数到六十就会进位，同理分进时，如此满六十进一的循环连续计数，得到时（h）、分（m）、秒（s）的信号，建立一个实时时钟。当主程序检测到分进位标志的时候，就看此刻（RAM保存小时和分钟）和安排工作和休息的时间（ROM存储时间）是否一致，若一致，开始计时并且伴随着铃声；否则，它将返回到主程序，从而可实现遥控自动打铃。目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状和发展趋势 2
1.3 本课题的研究内容和方法 3
2 设计方案论证 4
2.1 设计要求 4
2.2 设计方案选择 5
2.2.1 方案一：基于数字电路的自动打铃系统 6
2.2.2 方案二：基于单片机的自动打铃系统设计 7
2.2.3 方案确定 8
2.2.4 设计课题简要概述 9
2.2.5 系统软硬件划分 10
2.3 总体设计框图 11
3 硬件电路设计 12
3.1 基本原理概述 12
3.2 主要元件参数及功能简介 12
3.2.1 主控器AT89C51 12
3.2.2 DS1302 14
3.3 单元电路的设计 15
3.3.1显示电路设计 15
3.3.2 无线遥控电路设计 17
3.3.3 响铃电路设计 18
3.3.4 电源电路设计18
3.4自动打铃总体硬件原理图的设计18
3.5 总体运行进程 19
4 软件设计及流程图 19
4.1 基
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
2 14
3.3 单元电路的设计 15
3.3.1显示电路设计 15
3.3.2 无线遥控电路设计 17
3.3.3 响铃电路设计 18
3.3.4 电源电路设计18
3.4自动打铃总体硬件原理图的设计18
3.5 总体运行进程 19
4 软件设计及流程图 19
4.1 基本原理概述 19
4.1.1 主程序设计 19
4.1.2中断服务程序20
4.1.3 显示程序设计和按键判断与按键处理程序设计 20
4.2 程序设计概要 21
4.3 简要程序清单...................................................21
5 系统测试与分析 21
5.1调试前检查22
5.2电路调试22
6 毕业设计总结 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1 研究背景
打铃器在企业和学校是非常受欢迎的。在校园中，上课、下课以及师生的作息时间，都得用到自动打铃器，它是一种逐渐成型的电子产品。打铃器主要以规模集成电路为主，但是它只有一种性能，工作起来远远不够。现在，集成技术和计算机技术越来越发达，单片机成为当今的主流。设计一种可以将数字电子钟与自动打铃系统结合起来的无线式校园时间显示/自动响铃系统，这也算是与时俱进了吧！本设计是基于单片机，实时调度可以自由修改，简单方便。以单片机作为打铃系统的设计的核心可以控制每一个功能模块，所设计的作息时间表可以随意改动，特别方便。更重要的一点，它是以无线控制代替有线控制，成本当然也大大的降低了。这个设计是比较先进的，它被设置为：显示、时间设定、打铃等一个多功能性的定时系统，任何单位都能用。
1.2 国内外研究现状和发展趋势
当今时代是科技的时代,科技越来越发达，各种芯片发展也发展很快。比如AT89C51，从没人重视到现在的满大街都是：手机、交通信号灯、篮球计时计分牌、手表、电磁炉、电脑冰箱洗衣机等和电子沾边的，都必须有它们的存在。其实单片机并没有什么，只不过是在内部存储器中放了一些编好的程序，并不是特别高端，但它对这个电子社会带来的变化是空前巨大的。自动打铃系统里面的程序可以让打铃实现智能化，这让任何学校和企业都省心不少。现在这个时代，是一个技术不断创新的时代，如果你不创新，你就得OUT的时代，电子领域中的自动化智能控制领域更是如此。之前分开独立的元件或逻辑电路组成的控制系统被单片机智能集成系统以惊人的速度所取代，这也真是长江后浪推前浪啊！目前，“单片机大军”正在向一些集团、学校及基地大规模地进军。和国内外的技术相比，这个基于单片机的打铃系统可能是冰山一角，谁让单片机的发展速度那么快呢？自动打铃的设计微不足道，就目前而言，电子商城里各种类型的自动打铃系统琳琅满目，比比皆是。但它们本质上都是在单片机的基础上进行开发的。例如我们学校的上下课自动打铃系统，自动广播体操打铃系统，课间休息音乐打铃系统等等，但是基本功能都差不多，只不过是用途不同罢了。目前的打铃系统，方向是从简单发展到多样化和通用模式，核心技术不再局限于单片机，单片机行业就需要进步和革新了。物竞天择，强者生存，如果不想被发达科技时代的脚步所抛弃，就得不断的创新，让自己一直保持自身的优势。
1.3 本课题的研究内容和方法
本设计系统的中央处理单元是AT89S51，它可以自动控制蜂鸣器自动响铃，控制时间显示，为系统提供可靠的时间。LCD1602液晶显示模块实时显示当前的年，月，日，小时，分钟，秒，为了得到正确的实时时钟，系统还具有键盘输入功能。复位电路保证了CPU和系统组件的最初形态，从最初开始工作。
由AT89C51单片机、显示电路、时钟电路、键盘电路、驱动电路、电源、电铃和遥控电路等八部分组成了多功能校园打铃控制系统。
基于单片机的打铃系统由硬件和软件两大部分组成，将硬件单独设计，软件业单独设计，这样系统的原理和作用才能更好的展现出来。硬件电路原理图、适当选择元器件、制作路线图是系统的硬件设计部分，为了达到设计要求，必须得对硬件进行调试、测试。硬件部分的电路采用正确的设计方法，肯定了设计的电路更加规范、正确。硬件电路必须选择单片机，还要找到与其相配的辅助芯片配合它，让系统物美价廉。硬件部分的电路设计有设计输入/输出接口，制作出正确的电路图，显示单片机的信号，大部分的设备的数据，然后根据具体参数在制作出仿真电路图，一遍遍修改测试，最终满足设计要求。
软件设计部分分为三个部分，首先，完成总体框架的总体设计和各部分的功能设计，并认真实施；前面是大概的，接下来是具体的设计：1.各模块的流程图2.选择C语言3.进行代码设计等；最后对软件进行调试、测试，满足所需的功能要求。
使用51系列单片机AT89S51，最小系统，电路是外部驱动，LCD1602液晶显示模块，等打铃控制器。具体要求：1）打铃时间准确：软件和硬件设置打铃时间；2）显示范围：（秒）、（分）、（时）、（日）、（月）、（年）；3）时钟误差：一秒；4）时钟显示：液晶显示模块显示；5）互动性：可以通过按钮设置初始值。 <
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状和发展趋势 2
1.3 本课题的研究内容和方法 3
2 设计方案论证 4
2.1 设计要求 4
2.2 设计方案选择 5
2.2.1 方案一：基于数字电路的自动打铃系统 6
2.2.2 方案二：基于单片机的自动打铃系统设计 7
2.2.3 方案确定 8
2.2.4 设计课题简要概述 9
2.2.5 系统软硬件划分 10
2.3 总体设计框图 11
3 硬件电路设计 12
3.1 基本原理概述 12
3.2 主要元件参数及功能简介 12
3.2.1 主控器AT89C51 12
3.2.2 DS1302 14
3.3 单元电路的设计 15
3.3.1显示电路设计 15
3.3.2 无线遥控电路设计 17
3.3.3 响铃电路设计 18
3.3.4 电源电路设计18
3.4自动打铃总体硬件原理图的设计18
3.5 总体运行进程 19
4 软件设计及流程图 19
4.1 基
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
2 14
3.3 单元电路的设计 15
3.3.1显示电路设计 15
3.3.2 无线遥控电路设计 17
3.3.3 响铃电路设计 18
3.3.4 电源电路设计18
3.4自动打铃总体硬件原理图的设计18
3.5 总体运行进程 19
4 软件设计及流程图 19
4.1 基本原理概述 19
4.1.1 主程序设计 19
4.1.2中断服务程序20
4.1.3 显示程序设计和按键判断与按键处理程序设计 20
4.2 程序设计概要 21
4.3 简要程序清单...................................................21
5 系统测试与分析 21
5.1调试前检查22
5.2电路调试22
6 毕业设计总结 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1 研究背景
打铃器在企业和学校是非常受欢迎的。在校园中，上课、下课以及师生的作息时间，都得用到自动打铃器，它是一种逐渐成型的电子产品。打铃器主要以规模集成电路为主，但是它只有一种性能，工作起来远远不够。现在，集成技术和计算机技术越来越发达，单片机成为当今的主流。设计一种可以将数字电子钟与自动打铃系统结合起来的无线式校园时间显示/自动响铃系统，这也算是与时俱进了吧！本设计是基于单片机，实时调度可以自由修改，简单方便。以单片机作为打铃系统的设计的核心可以控制每一个功能模块，所设计的作息时间表可以随意改动，特别方便。更重要的一点，它是以无线控制代替有线控制，成本当然也大大的降低了。这个设计是比较先进的，它被设置为：显示、时间设定、打铃等一个多功能性的定时系统，任何单位都能用。
1.2 国内外研究现状和发展趋势
当今时代是科技的时代,科技越来越发达，各种芯片发展也发展很快。比如AT89C51，从没人重视到现在的满大街都是：手机、交通信号灯、篮球计时计分牌、手表、电磁炉、电脑冰箱洗衣机等和电子沾边的，都必须有它们的存在。其实单片机并没有什么，只不过是在内部存储器中放了一些编好的程序，并不是特别高端，但它对这个电子社会带来的变化是空前巨大的。自动打铃系统里面的程序可以让打铃实现智能化，这让任何学校和企业都省心不少。现在这个时代，是一个技术不断创新的时代，如果你不创新，你就得OUT的时代，电子领域中的自动化智能控制领域更是如此。之前分开独立的元件或逻辑电路组成的控制系统被单片机智能集成系统以惊人的速度所取代，这也真是长江后浪推前浪啊！目前，“单片机大军”正在向一些集团、学校及基地大规模地进军。和国内外的技术相比，这个基于单片机的打铃系统可能是冰山一角，谁让单片机的发展速度那么快呢？自动打铃的设计微不足道，就目前而言，电子商城里各种类型的自动打铃系统琳琅满目，比比皆是。但它们本质上都是在单片机的基础上进行开发的。例如我们学校的上下课自动打铃系统，自动广播体操打铃系统，课间休息音乐打铃系统等等，但是基本功能都差不多，只不过是用途不同罢了。目前的打铃系统，方向是从简单发展到多样化和通用模式，核心技术不再局限于单片机，单片机行业就需要进步和革新了。物竞天择，强者生存，如果不想被发达科技时代的脚步所抛弃，就得不断的创新，让自己一直保持自身的优势。
1.3 本课题的研究内容和方法
本设计系统的中央处理单元是AT89S51，它可以自动控制蜂鸣器自动响铃，控制时间显示，为系统提供可靠的时间。LCD1602液晶显示模块实时显示当前的年，月，日，小时，分钟，秒，为了得到正确的实时时钟，系统还具有键盘输入功能。复位电路保证了CPU和系统组件的最初形态，从最初开始工作。
由AT89C51单片机、显示电路、时钟电路、键盘电路、驱动电路、电源、电铃和遥控电路等八部分组成了多功能校园打铃控制系统。
基于单片机的打铃系统由硬件和软件两大部分组成，将硬件单独设计，软件业单独设计，这样系统的原理和作用才能更好的展现出来。硬件电路原理图、适当选择元器件、制作路线图是系统的硬件设计部分，为了达到设计要求，必须得对硬件进行调试、测试。硬件部分的电路采用正确的设计方法，肯定了设计的电路更加规范、正确。硬件电路必须选择单片机，还要找到与其相配的辅助芯片配合它，让系统物美价廉。硬件部分的电路设计有设计输入/输出接口，制作出正确的电路图，显示单片机的信号，大部分的设备的数据，然后根据具体参数在制作出仿真电路图，一遍遍修改测试，最终满足设计要求。
软件设计部分分为三个部分，首先，完成总体框架的总体设计和各部分的功能设计，并认真实施；前面是大概的，接下来是具体的设计：1.各模块的流程图2.选择C语言3.进行代码设计等；最后对软件进行调试、测试，满足所需的功能要求。
使用51系列单片机AT89S51，最小系统，电路是外部驱动，LCD1602液晶显示模块，等打铃控制器。具体要求：1）打铃时间准确：软件和硬件设置打铃时间；2）显示范围：（秒）、（分）、（时）、（日）、（月）、（年）；3）时钟误差：一秒；4）时钟显示：液晶显示模块显示；5）互动性：可以通过按钮设置初始值。 <
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